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ESERCIZI
sezione
C
La fisica del movimento
202
54
Un pescatore estrae un pesce dall’acqua con una
accelerazione di 4,5 m/s
2
, usando un filo da pesca
molto sottile che può resistere solo fino a una forza
di 22 N. Il pescatore perde il pesce perché il filo si
spezza. Che cosa puoi dire della massa del pesce?
[è maggiore di 1,5 kg]
55
Due blocchi, di masse
m
1
ed
m
2
, sono colle-
gati con un filo ine-
stensibile di massa
trascurabile. Uno di
essi poggia sopra un
tavolo orizzontale e
l’altro pende dal tavo-
lo, come in figura. In assenza di attrito, se l’acce-
lerazione del sistema è pari a
g
/3, quanto vale il
rapporto
m
2
/
m
1
?
[1/2]
56
Un ascensore sale verso l’alto con accelerazione pari a
1,00 m/s
2
. Se un uomo di 80,0 kg si trova all’interno
dell’ascensore, quanto è intensa la reazione vincolare
che il pavimento dell’ascensore esercita su di lui? E se
invece l’ascensore scendesse verso il basso con acce-
lerazione pari a 2,00 m/s
2
?
[865 N; 625 N]
57
Nel deposito bagagli di un aeroporto una borsa e
una valigia, rispettivamente di massa 5,0 kg e 10 kg,
scivolano lungo una rampa inclinata di 30°. I coef-
ficienti di attrito dinamico valgono 0,15 per la borsa
e 0,30 per la valigia. Sapendo che durante la discesa
borsa e valigia rimangono a contatto fra loro, calcola
l’accelerazione del sistema costituito dai due bagagli
e la forza di contatto esercitata dall’uno sull’altro.
30°
[2,8 m/s
2
; 4,4 N]
58
Due carrelli, a contatto fra loro, si trovano su un tavolo
con attrito trascurabile. A uno dei carrelli viene appli-
cata una forza
F
→
, come in figura. Sapendo che l’ac-
celerazione del sistema è 2,0 m/s
2
e che le masse dei
carrelli sono
m
1
=
3,0 kg ed
m
2
=
2,0 kg, determina
l’intensità della forza
F
→
e quella della forza di contatto
fra i due carrelli. Risolvi inoltre il problema scambiando
le posizioni dei carrelli.
F
m
1
m
2
[10 N; 4,0 N; 10 N; 6 N]
Rispetto a una retta orientata verso il basso, appli-
cando il secondo principio della dinamica al moto
di
B
, si ha:
m
B
g
−
T
=
m
B
a
Rispetto a una retta orientata verso destra, la compo-
nente scalare della forza esercitata dal filo sul carrello
C
è positiva. Per il moto di
C
vale dunque l’equazione:
T
=
m
C
a
Sostituendo questa espressione di
T
nella prima
equazione, si ottiene l’accelerazione del sistema:
a
g
m
B
=
+
=
(
)
+
=
.....
.....
.....
,
.
m/s
..... .....
2
9 81
........ m/s
2
Sostituendo il valore di
a
nell’espressione di
T
, ri-
sulta:
T
=
m
C
a
=
(0,500 kg) …..
=
…… N
51
Un ascensore di 4000 kg sale con un’accelerazio-
ne di 100 cm/s
2
. Determina la tensione del cavo
che regge l’ascensore.
[4,32 · 10
4
N]
suggerimento
A differenza di quanto accade quando un corpo è
sospeso a una fune in condizioni di equilibrio, la
tensione della fune non è uguale, in modulo, al peso
del corpo. Applica il secondo principio della dina-
mica facendo attenzione ai versi delle forze.
52
Una coppia di pattinatori
si sta esibendo in pista. La
donna è ferma e a un certo
istante l’uomo la spinge,
imprimendole un’accelera-
zione costante che la fa
spostare di 9,0 m in 3,0 s.
Supponendo che la donna
pesi 540 N e che l’attrito
fra i suoi pattini e la pista
sia trascurabile, quanto è
intensa la forza che l’uomo
applica su di lei?
[110 N]
53
Due carrelli, di masse
m
1
=
5,0 kg ed
m
2
=
10 kg, sono
legati con una fune inestensibile di massa trascurabile
e tirati da una forza
F
→
, come mostrato in figura.
F
m
1
m
2
Il sistema si muove con accelerazione di 1,0 m/s
2
senza incontrare attrito.
• Calcola l’intensità di
F
→
.
•Determina la tensione della fune con la quale sono
legati i due carrelli.
• Se la fune si rompe, quale sarà la nuova accelera-
zione del carrello di massa
m
2
?
[15 N; 5,0 N; 1,5 m/s
2
]
m
1
m
2
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